Autores: Equipo Editorial INTAGRI
Al adquirir fertilizantes se puede observar en sus etiquetas que, generalmente reportan al fósforo (P), potasio (K), e incluso a veces calcio (Ca) y magnesio (Mg) en forma de óxidos: pentóxido de fósforo (P2O5), óxido de potasio (K2O), óxido de calcio (CaO) y óxido de magnesio (MgO). Es una práctica de antaño que proviene de las primeras investigaciones sobre nutrición vegetal, en las que se creía que estos elementos se encontraban de esa forma en el suelo. Esta práctica está presente en el ámbito académico, técnico y de extensión agrícola, donde sigue siendo común. No obstante, actualmente se busca que esta práctica se elimine para homogenizar los términos, especialmente en las publicaciones de la comunidad científica, que aun logran encontrarse en revistas de renombre.
¿De dónde viene el uso de P2O5, K2O, CaO y MgO?
Jöns Jacob Berzelius fue un químico sueco, conocido por determinar el peso atómico de dos terceras partes de los elementos de la tabla periódica. Bajo su guía también se generó la notación química clásica que se utiliza para expresar el concepto de siempre tener dos componentes “el básico” y “el ácido”, que actualmente se sigue utilizando. También descubrió y aisló elementos en su estado natural como el silicio (Si), selenio (Se) torio (Th) y cerio (Ce). Considerado el “El Padre de la Química Sueca”, en su doctrina de 1814 afirmaba que el P existía como P2O5 en el suelo y la planta. Sin embargo, el P2O5, bajo ninguna forma y ambiente existe, más bien esta es la fórmula empírica de la molécula de P4O10, que es un cristal blanquecino (anhidro del ácido fosfórico); el cual es un poderoso desecante y no es un fertilizante. Se debe aclarar que tanto P2O5 como P4O10 no existen en el suelo, plantas o fertilizantes. En esta misma doctrina se enunciaba lo siguiente:
- “Los elementos de las sustancias inorgánicas están unidos entre sí en proporciones definidas en peso”. Este enunciado hasta la fecha es cierto.
- “Todas las moléculas son sales compuestas de óxidos básicos y ácidos”, también conocida como “teoría de Berzelius sobre las sales en forma de doble óxido”. En esta doctrina se consideraba que:
- El sulfato de potasio era una sal de K2O y SO4, representando al sulfato de potasio como K2O•SO3 y no K2SO4.
- El sulfato de magnesio se consideraba MgO•SO3
- El nitrato de Ca se consideraba CaO•NO3
Por esa razón, se consideró al K2O, MgO y CaO de la misma manera que algunos siguieron usando el P2O5. La teoría del doble óxido de Berzelius se demostró errónea en la década de 1890.
¿Por qué se utiliza hasta la fecha las formas oxidas de los nutrientes?
Cuando Carl Sprengel y Justus von Liebig realizaron su trabajo pionero sobre la nutrición de las plantas (“Ley del Mínimo”), se sabía poco sobre la naturaleza química de los nutrientes que, según demostraron, necesitaban las plantas. Ambos basaron en gran medida su presentación de los productos químicos en la doctrina de Berzelius (1814). Sin embargo, esto ha creado un problema, como lo describe Geoffrey Leeper en su conocido libro de texto de 1948: “Desafortunadamente, los usos arcaicos han persistido en la ciencia del suelo desde hace mucho tiempo. Así, la teoría de las sales de doble óxido (la doctrina de Berzelius, de que el sulfato de magnesio es MgO.SO3-) persiste en dos campos.
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Figura 1. Jöns Jacob Berzelius afirmaba que el P existía como P2O5 en el suelo y la planta. Fuente: R. Baldwin |
En primer lugar, muchos autores aún registran a los elementos como sus óxidos; el calcio no aparece como elemento simple, sino como CaO (que no existe en el suelo) y el fosfato aparece como P2O5, al que se hace referencia curiosamente como ‘ácido fosfórico’. El radical fosfato (PO4), que sí existe, debería preferirse o alternativamente el elemento (P), que muchos estadounidenses ya han adoptado. Estos se pueden convertir entre sí basándose en que 1.00 parte de P equivale a 2.29 P2O5 y a 3.06 PO4”.
A pesar de que Leeper señaló estas incongruencias hace más de 70 años, la práctica de emplear P2O5, K2O, CaO y MgO persiste en la literatura actual y en el etiquetado de los fertilizantes. Sería mucho más útil si se informara al consumidor en qué forma se encuentra el P, K, Ca y Mg en los sacos de fertilizante para evitar confusiones. Resulta frustrante que las instituciones prestigiadas de investigación e incluso laboratorios analíticos de la ciencia del suelo sigan presentando sus datos utilizando términos obsoletos del siglo XIX para quedar acorde a lo convencional, a lo que se usa por la inmensa mayoría. Hans Lambers menciona en un artículo que publicó en 2020 junto a Jim Barrow que al compartir la nota sobre términos químicos de Geoffrey Leeper con algunos de sus colegas, uno de ellos en Alemania respondió: “Incluso en los exámenes, todo esto sigue existiendo, aunque repetidamente lo defiendo en mis clases. Voy a enviar el PDF a mis estudiantes”. Esto no es una sorpresa, ya que incluso las principales revistas de agronomía persisten en utilizar estos términos sin sentido.
Lambers menciona en el artículo que publicó junto a Barrow que, en una búsqueda en su propia biblioteca, quedó asombrado por la cantidad de artículos y revistas con los que se topó cuando buscaba P2O5, incluso cuando solo buscaba publicaciones posteriores al año 2000, y tuvo la impresión de que probablemente no existe ninguna revista en la que no aparezcan fórmulas químicas sin sentido, y que el uso de términos está generalizado en una amplia gama de países y disciplinas. Las revistas respetables de ciencias del suelo y científicos del suelo, que se supone estarían familiarizados con la terminología correcta, manifestada por Leeper, tampoco han seguido su consejo; por lo que pueden encontrarse muchos artículos que manifiestan la concentración de nutrientes en las formas oxidadas, causando confusión en los lectores cuando estos últimos manejan a los nutrientes en sus formas elementales. La continuación del uso de términos obsoletos oscurecerá lo que se hace en los experimentos de laboratorio y estudios de campo.
Algunos agrónomos justifican el uso de P2O5, señalando que forma parte de las regulaciones de los fertilizantes. Jim Barrow en uno de los artículos publicados junto a Hans Lambers menciona: “En una comunicación científica debería utilizarse el lenguaje científico. No es relevante que la burocracia de los países y los fabricantes de fertilizantes utilicen una terminología obsoleta. Debería utilizar P y no P2O5”.
Si las empresas de fertilizantes quieren continuar con la práctica obsoleta de vender P, K, Ca y Mg unidos a oxígeno (O), que realmente no está en el fertilizante, entonces eso es, literalmente asunto de estas; pero es importante que tanto ellas como instituciones (FAO) actualicen su nomenclatura. Sin embargo, en la redacción académica, el uso de P2O5, K2O, CaO y MgO debe detenerse, pues es hora de que se utilicen fórmulas químicas del siglo XXI. Esto se puede lograr incluyendo una pregunta específica que los revisores deben abordar, como lo ha hecho la revista Plant and Soil. Otras revistas científicas que se han interesado por este cambio son New Phytologist y Biology and Fertility of Soils.
Repercusiones del uso de las formas oxidadas de los nutrientes
Curvas de extracción de nutrientes. Las tablas de extracción de nutrientes pueden representar a los nutrientes, ya sea en su forma elemental (P-K-Ca-Mg) o en su forma oxidada (P2O5-K2O-CaO-MgO). Esta falta de homogenización lleva a confusiones al momento de determinar los programas de fertilización de los cultivos. Generalmente, las curvas de extracción son expresadas en las formas elementales de los nutrientes, pero cuando se expresan en las formas oxidadas y no se explican en el texto suelen generar una gran confusión, pues las cantidades que se reportan son mayores y, en muchos casos, quien toma esa información sin hacer la conversión suele sobre fertilizar.
Tablas de recomendaciones. Muchos técnicos, publicaciones de extensionismo e incluso laboratorios, cuentan con tablas de recomendaciones de fertilización expresadas en las formas de oxidadas, con las que suelen hacer los programas de fertilización, esto en principio se realizó para evitarle al productor la conversión de unidades con lo que expresaba la etiqueta de los fertilizantes; pero cuando en la etiqueta se reportan en forma elemental suele causar un gran problema, ya que el productor tiene que hacer la conversión y si llegan a desconocer la información pueden llegar a fertilizar excesivamente. Por ejemplo, para reemplazar 100 kg de K y 12 kg de P en el cultivo, se necesitarían 120 kg de K2O y 28 kg de P2O5. Esto considerando que 1.0 parte de P equivale 2.29 de P2O5 y 1.0 parte de K equivale a 1.2 de K2O.
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Figura 2. Algunas empresas de fertilizantes imprimen las formas oxidadas de los elementos en sus etiquetas, ya que dan la impresión de que venden mucho más de lo que contienen los sacos. Fuente: Brown, 2024 |
Fertilizantes. En las etiquetas de los sacos de fertilizantes generalmente se presentan los nutrientes (P, K, Ca y Mg) en las formas oxidadas, dando la impresión de que tienen una mayor concentración de nutrientes de la que realmente contienen. Por ejemplo, muchas veces se habla de fertilizantes balanceados como el triple 20-20-20, que en realidad (considerando los factores de conversión) contiene un 20-8.7-16.7; por lo que en si no está balanceado. Este error se ha reproducido en artículos de difusión, publicaciones de extensión, capacitaciones e incluso en artículos científicos para que coincida con lo expresado en los fertilizantes y no se deba hacer la conversión; sin embargo, en otras publicaciones científicas o capacitaciones se plasman en la forma elemental, esta falta de homogenización ha conducido a que productores e incluso técnicos comentan errores, especialmente si no se hace la aclaración de la nomenclatura utilizada. Actualmente Australia, Nueva Zelanda, China y Sudáfrica han adoptado el uso de la nomenclatura elemental de los nutrientes en los fertilizantes. Los productores, los científicos y la industria se han adaptado y beneficiado en estos países. Patrick Brown en una reciente conferencia impartida en el Congreso de Nutrición y Fisiología Vegetal Aplicadas (CONFIVA) mencionó que el junto a Hans Lambers y Jim Barrow se están esforzando por que estos cambios permeen entre los científicos, los productores y la industria, pero comentó que para que en verdad se logre los productores y científicos deben solicitar cambios, la industria debe apoyar los cambios y los reguladores deben hacer los cambios.
Es crucial que la comunidad científica y las instituciones responsables adopten la terminología correcta. Esto no solo evitará confusiones, sino que también mejorará la precisión y coherencia en la investigación y la práctica agrícola.
Cita correcta de este articulo
INTAGRI. 2024. La Persistencia de las Formas Oxidadas en la Nomenclatura de Fertilizantes: Un Obsoleto Legado que Confunde la Ciencia Moderna. Serie Nutrición Vegetal. Num. 158. Artículos técnicos de INTAGRI. Mexico. 4 p.
Literatura consultada
- Lambers, H. y Barrow, N. J. 2020a. P2O5, K2O, CaO, MgO, and basic cations: pervasive use of references to molecules that do not exist in soil. Plant and Soil 452, 1-4 p. https://doi.org/10.1007/s11104-020-04593-2
- Lambers, H. y Barrow, N. J. 2020b. Pervasive use of P2O5, K2O, CaO, MgO, and basic cations, none of which exist in soil. Biology and Fertility of Soils 56, 743-745 p. https://doi.org/10.1007/s00374-020-01486-5
- Lambers, H. y Barrow, N. J. 2021. The pervasive use of P2O5, K2O, CaO, MgO and other molecules that do not exist in soil or fertiliser bags. New Phytologist 232, 1901-1903 p. https://doi.org/10.1111/nph.17715
- Brown, P. 2024. Revolucionando formas de expresión antiguas de la fertilización. 12° Congreso Internacional de Nutricional y Fisiología Vegetal Aplicadas. INTAGRI, México.
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